Рассмотрим уравнение \( \sin x \cos 2x - \sqrt{3} \cos^2 x + \sin x = 0 \).
Шаг 1: Приведем уравнение к более удобному виду
Сначала объединим подобные члены:
\[ \sin x \cos 2x + \sin x - \sqrt{3} \cos^2 x = 0 \]
Шаг 2: Вынесем \( \sin x \) за скобки
Если \(\sin x\) не равно нулю, можем вынести его за скобки:
\[ \sin x (\cos 2x + 1) - \sqrt{3} \cos^2 x = 0 \]
Теперь у нас есть два выражения:
- \( \sin x (\cos 2x + 1) = \sqrt{3} \cos^2 x \)
- \( \sin x = 0 \)
Шаг 3: Решим первое уравнение
Сначала решим второе уравнение:
\[ \sin x = 0 \]
Решения этого уравнения:
\[ x = n\pi, \text{ где } n \in \mathbb{Z} \]
Теперь вернемся к первому уравнению \( \sin x (\cos 2x + 1) = \sqrt{3} \cos^2 x \).
Шаг 4: Деление на \(\sin x\)
Если \(\sin x \neq 0\), можем разделить обе стороны на \(\sin x\):
\[ \cos 2x + 1 = \frac{\sqrt{3} \cos^2 x}{\sin x} \]
Используя тригонометрическую идентичность для \(\cos 2x = 2 \cos^2 x - 1\):
\[ 2 \cos^2 x - 1 + 1 = \frac{\sqrt{3} \cos^2 x}{\sin x} \]
Упрощаем:
\[ 2 \cos^2 x = \frac{\sqrt{3} \cos^2 x}{\sin x} \]
Шаг 5: Переработаем уравнение
Умножим обе стороны на \(\sin x\) для удаления дроби:
\[ 2 \cos^2 x \sin x = \sqrt{3} \cos^2 x \]
Шаг 6: Упростим уравнение
Переносим все на одну сторону:
\[ 2 \cos^2 x \sin x - \sqrt{3} \cos^2 x = 0 \]
Вынесем \(\cos^2 x\) за скобки:
\[ \cos^2 x (2 \sin x - \sqrt{3}) = 0 \]
Шаг 7: Находим корни
Теперь у нас есть два случая:
- \( \cos^2 x = 0 \)
- \( 2 \sin x - \sqrt{3} = 0 \)
Решим первый случай:
\[ \cos^2 x = 0 \implies x = \frac{\pi}{2} + n\pi, \text{ где } n \in \mathbb{Z} \]
Решаем второй случай:
\[ 2 \sin x = \sqrt{3} \implies \sin x = \frac{\sqrt{3}}{2} \]
Решения этого уравнения:
\[ x = \frac{\pi}{3} + 2n\pi \quad \text{или} \quad x = \frac{2\pi}{3} + 2n\pi, \text{ где } n \in \mathbb{Z} \]
Шаг 8: Полное решение
Таким образом, полное множество решений исходного уравнения:
\[ x = n\pi \quad \bigcup \quad x = \frac{\pi}{2} + n\pi \quad \bigcup \left( \frac{\pi}{3} + 2n\pi \quad \text{или} \quad \frac{2\pi}{3} + 2n\pi \right), \text{ где } n \in \mathbb{Z} \]
Теперь у вас есть полное решение заданного уравнения! Если вам нужно объяснение или помощь с другими задачами, дайте знать!